第1章 第2节 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

1．为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是(　　) A．用注射器取1滴纯油酸滴入量筒测量体积 B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽身粉撒在水面上 解析：选B。为了减小测量误差，要用注射器取多滴油酸酒精溶液滴入量筒测量体积，计算出1滴的体积，故A错误；为了减小实验误差，应把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，且使水面离盘口距离小一些，故B正确；多滴几滴能够使测量形成的油膜体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误；为了使油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，故D错误。 2．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成x mL的油酸酒精溶液，再将体积为V1的溶液滴到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为V2，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是l，则可估算出油酸分子直径为(　　) A．　　　　　　 B． C． D． 解析：选C。根据题意可知，滴入浅盘中的油酸体积V＝·V1，滴入浅盘中的油酸形成单分子层的面积S＝yl2，则油酸分子直径d＝＝。 3．用“油膜法估测油酸分子的大小”实验的方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的纯油酸中加入酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N＝114，小方格的边长l＝20 mm。 根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL。 (2)油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字) 解析：(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′＝＝× mL＝2×10-5 mL。 (2)由题可知，油酸膜形状占据的方格数为114个，故面积S＝114×20×20 mm2＝4.56×104 mm2 油酸分子直径d＝＝ m≈4.4×10-10 m。 答案：(1)2×10-5　(2)4.4×10-10 4．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)下列与“将油酸分子看成球形”采用的方法相同的是________。 A．引入质点的概念 B．平均速度的定义 C．引入重心的概念 D．“研究加速度与力或质量关系”的实验 (2)在实验操作及数据处理过程中，以下说法正确的是________。 A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置 B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D．若实验中撒的爽身粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏小 解析：(1)“将油酸分子看成球形”采用的方法是建立理想模型法。引入质点的概念是建立理想模型；平均速度和重心的概念用的是等效思想；“研究加速度与力或质量关系”的实验用的是控制变量法。故选A。 (2)为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，防止溶液浓度发生变化，A正确；处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列，B正确；处理数据时将一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，C错误；若实验中撒的爽身粉过多，则油酸油膜的面积会偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，D错误。 答案：(1)A　(2)AB 5．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)有关该实验的下列说法正确的是________。 A．图中的操作步骤顺序是丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.3%，用注射器测得200滴这样的油酸溶液为1 mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为________cm3。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是________。 解析：(1)根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙→乙→丁→甲，故A错误；油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故B正确；应等油酸完全稳定后开始描绘油膜轮廓，故C错误。 (2)根据题意可知，1滴这样的溶液中的油酸体积V＝×0.3% mL＝1.5×10-5 cm3。 (3)最理想的情况是痱子粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形。 答案：(1)B　(2)1.5×10-5　(3)C 6．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，测得油膜占有小正方形个数为n。用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝__________(用已知物理量表示)。 (2)在实验中，具体操作如下： Ⅰ.取纯油酸1.00 mL注入800 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到800 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； Ⅱ.用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00 mL为止，恰好共滴了50滴； Ⅲ.在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将痱子粉均匀地撒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上散开形成一层油膜； Ⅳ.待油膜稳定后，测得此油膜面积为1.30×102 cm2。这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求： ①1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________mL。(结果保留2位有效数字) ②油酸分子直径是________m。(结果保留2位有效数字) ③某学生在做该实验时，发现所得的油酸分子直径偏大，可能的原因是________。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 解析：(1)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V0＝，油膜面积S＝na2，则油酸分子直径的大小d＝＝。 (2)①一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V＝ mL＝2.5×10-5 mL。 ②油酸分子直径d＝＝ m≈1.9×10-9 m。 ③水面上痱子粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致计算结果偏大，故A符合题意；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故B符合题意；计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算得到的每滴油酸酒精溶液的体积偏大，会导致计算结果偏大，故C符合题意；滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液中油酸的浓度变大，形成的油膜面积变大，则会导致计算结果偏小，故D不符合题意。 答案：(1)　(2)①2.5×10-5　②1.9×10-9　③ABC 学科网（北京）股份有限公司 $